ДЕСЯТЬ ЛЕТ В СОСТАВЕ ЦЭМИ

Л.А. Руховец

(СПб ЭМИ РАН)

Краткая история создания коллектива ЛО ЦЭМИ

Научный коллектив Ленинградского отделения ЦЭМИ АН СССР (ЛО ЦЭМИ) начал складываться 1958-1959 гг. в составе Ленинградского отделения МИАН СССР (ЛОМИ) как Вычислительный центр. Еще до организации ВЦ ЛОМИ Л.В. Канторович предлагал создать в рамках ЛОМИ собственную вычислительную базу. На формирование тематики ВЦ повлияло то, что в ЛОМИ был отдел приближенных вычислений во главе с Л.В. Канторовичем, и в ЛОМИ работали крупнейшие специалисты по вычислительным методам линейной алгебры В.Н. Фаддеева, Д.К. Фаддеев и В.Н. Кублановская. Под руководством Л.В. Канторовича в ЛОМИ сложилась также научная группа, занимавшаяся проблемами автоматизации программирования (на современном языке – математическим обеспечением и разработкой прообразов современных языков программирования высокого уровня). Первым руководителем ВЦ ЛОМИ в ранге заместителя директора МИАН стал к.ф.-м.н. Николай Николаевич Поснов.

В 1957 году Л.В. Канторович создал в ЛОМИ научную группу для экономико-математических исследований. Часть сотрудников Л.В. Канторовича после его отъезда в Новосибирск вошла в состав ВЦ ЛОМИ. Это положило начало экономико-математическим исследованиям в коллективе. В этой группе работал недавно ушедший от нас А.А.Корбут.

В 1965 году ВЦ ЛОМИ был преобразован в ЛО ЦЭМИ, которое просуществовало до апреля 1975 года.

Преобразование ВЦ ЛОМИ в ЛО ЦЭМИ в 1965 г. привело к тому, что тематика экономико-математических исследований значительно расширилась. В период 1965-1975 гг. большое влияние на развитие исследований оказало сотрудничество с ЦЭМИ и поддержка академика Н.П. Федоренко. Заметную роль в развитии экономических исследований в ЛО ЦЭМИ сыграл выдающийся экономист В.В. Новожилов, работавший в коллективе в 60-е годы.

Руководителями коллектива в эти годы после Н.Н.  Поснова были д.т.н., профессор Николай Георгиевич Болдырев и к.т.н. Олег Григорьевич Фаянс.

Направления и основные результаты исследований коллектива
в период 1965-1975 гг.

Как и в настоящее время, в период 1965-75 гг. основное место занимали фундаментальные исследования, тематика которых была достаточно разнообразной. Это разнообразие связано с зарождением коллектива в качестве междисциплинарного вычислительного центра.

Теория игр и исследование операций. В начале экономико-математические исследования фактически были представлены в рамках лаборатории теории игр. Лаборатория теории игр вошла в состав ЛО ЦЭМИ с момента его образования в мае 1965г. Ее заведующим был основатель этой лаборатории в составе ЛОМИ профессор Николай Николаевич Воробьев (1925-1995). Являясь первооткрывателем теории игр в СССР, он продолжал совместно с сотрудниками лаборатории активно развивать приоритетные в то время направления исследований этой науки и пропагандировать ее перспективность среди всего научного сообщества. В этот период им было написано большое количество методологических статей, среди которых:

- Развитие науки и теория игр, в кн. Исследование операций. Методологические аспекты. М., Наука, 1972, с. 9-29;

- Современное состояние теории игр // Успехи математических наук. 1970. Т.25 (№2, с. 81-140);

-- Роль теории игр в математизации знаний, в кн. Методологические проблемы кибернетики, т. 1, М., 1970, с.  72-89;

а также и многие другие работы, в том числе книга «Приложения теории игр» (Вильнюс, 1971, 118 с.).

В лаборатории активно развивалось стратегическое направление теории игр: доказательства теорем существования ситуаций равновесия для различных классов игр, включая игры с разрывными функциями выигрышей, игры с бесконечным числом игроков, позиционные и динамические игры. К приемам доказательств относились расширения множеств стратегий: информационные (метаигры), разрабатываемые Н.Н.Воробьевым, конечно-аддитивные вместо счетно-аддитивных (Е.Б.Яновская). Были найдены аналитические формулы для ситуаций равновесия для некоторых классов игр: игр, связанных с распределением ресурсов, игр типа «нападение-защита», дуэлей разных типов, статистических игр.

Кооперативная теория игр стала разрабатываться (как и во всем мире) несколько позднее. По этому направлению следует отметить классический результат, полученный сотрудником лаборатории А.С.Соболевым: это аксиоматические характеризации двух основных решений кооперативной теории игр: значения Шепли и пред n-ядра.

В 1973 г. лаборатория была преобразована в отдел исследования операций. В его составе было две лаборатории: лаборатория исследования операций (зав. лаб. Н.Н.Воробьев) и лаборатория теории игр (зав. лаб. Е.Б.Яновская). Кроме собственно теоретико-игровой проблематики продолжали разрабатываться различные разделы исследования операций. Так, именно в то время Н.Н. Воробьев первым стал разрабатывать экстремальную алгебру матриц, в настоящее время этот раздел науки стал называться тропической математикой. Дискретную оптимизацию в лаборатории представлял известный специалист в этой области А.А. Корбут.

Н.Н. Воробьев был инициатором организации и проведения Всесоюзных конференций по теории игр: 1-я из них была проведена при научном и организационном участии сотрудников лаборатории в 1968 г. в Ереване; 2-я – в 1971г. в Вильнюсе с участием таких известных ученых из США как О.Моргенштерн и В.Лукас; 3-я – в 1974 г. Всесоюзная конференция была проведена в Одессе.

В лаборатории и далее в отделе обучались аспиранты из различных республик СССР: Армении, Литвы, Казахстана и др. В указанный период были защищены кандидатские диссертации почти всеми сотрудниками лаборатории – отдела и всеми аспирантами, включая зарубежных (ГДР).

В числе учеников Н.Н.Воробьева такие известные специалисты по теории игр, как Елена Борисовна Яновская и Леон Оганесович Петросян.

Сотрудниками лабораторий были переведены на русский язык основополагающие книги по теории игр, в частности, монография Дж. фон Неймана и О. Моргенштерна «Теория игр и экономическое поведение» (М., Наука, 1970 г.), книги Г. Оуэна «Теория игр» (М., Мир, 1971), Т. Партхасарати, Е. Рагхавана «Некоторые вопросы теории игр двух лиц» (М., Мир, 1974), сборник переводов статей «Позиционные игры» (М., Наука, 1971), популярная книга А. Кофмана и Р. Фора «Займемся исследованием операций» (М., Мир, 1966). Сотрудниками лабораторий вместе с некоторыми другими учениками Н.Н. Воробьева были написаны все статьи по теоретико-игровой проблематике в «Большой Советской Энциклопедии», 3-е издание которой вышло в 1969 – 1978 гг. Эта деятельность, помимо собственно информационной, оказала большое влияние на русскоязычную литературу по теории игр в смысле единства терминологии.

По инициативе Н.Н. Воробьева сотрудниками лабораторий и Библиотеки АН СССР были подготовлены и изданы 2 тома аннотированного библиографического указателя по теории игр:

1-й том (М., Наука, 1986) объемом 2252 биб. единиц был подготовлен именно в указанный период времени.

Несмотря на оторванность советской науки от зарубежной, деятельность лаборатории была известна за рубежом, в первую очередь в восточно-европейских странах. Однако переводы ведущих советских математических журналов на английский язык сыграли свою роль: организованный в 1971 г. первый международный журнал по теории игр включил в состав своей редколлегии Н.Н. Воробьева. Подводя итог этому периоду деятельности Н.Н. Воробьева можно констатировать, что в рамках ЛО ЦЭМИ сложилась крупнейшая в стране школа по теории игр. Следует отметить, что эта тематика в коллективе сохранилась: в СПб ЭМИ РАН успешно функционирует лаборатория теории игр и принятия решений, которой руководит д.ф.-м.н., профессор Е.Б. Яновская. В составе лаборатории три доктора наук, два кандидата и два молодых научных сотрудника, которые являются лауреатами премии им. профессора Б.Л. Овсиевича, причем один из них имеет степень PhD.

Экономико-математические исследования. С 1966 года в состав ЛО ЦЭМИ входила лаборатория систем экономических оценок, которую создал и возглавил перешедший на работу в коллектив выдающийся исследователь проблем экономико-математической науки, один из основоположников теории оптимального планирования, крупнейший специалист в области ценообразования, теории рынка, теории и методологии расчетов экономической эффективности доктор экономических наук (1941), профессор (1937), Заслуженный деятель науки России (1957), лауреат Ленинской премии Виктор Валентинович Новожилов (1892-1970). Он проработал в коллективе всего около четырех лет, но дальнейшее развитие экономико-математического направления в нашем коллективе складывалось во многом под его влиянием. Будучи крупнейшим теоретиком, В.В. Новожилов никогда не замыкался в рамках "чистой науки". В созданной им в ЛО ЦЭМИ лаборатории систем экономических оценок был решен также ряд важных прикладных задач для различных отраслей городского хозяйства Ленинграда (ценообразование в мукомольной промышленности, оптимизация ассортиментов мясопродуктов, планирование погрузочно-разгрузочных работ на речном транспорте и т.д.).

Еще до образования ЛО ЦЭМИ была создана лаборатория городского хозяйства во главе с к.т.н. О.Г. Фаянсом. В рамках этой лаборатории после создания ЛО ЦЭМИ развернулись работы по проблемам организационных структур управления. Инициатором этих исследований стал Борис Львович Овсиевич (1936-1997). Теоретическим базисом этих работ стал предложенный им подход к формированию организационной структуры как надстройки, зависящей от интенсивности и характера взаимодействия исполнительных элементов организации, продиктованного спецификой технологического процесса.

Принципиальная новизна подхода состояла в его ориентированности на интегральные характеристики процесса функционирования организации, а не на частные аспекты ее поведения, такие как документооборот, материальные потоки и т.п.

В качестве интегральной характеристики работы организации рассматривалось множество ее состояний, представляющих всевозможные комбинации состояний исполнительных элементов, и частоты или вероятности появления состояний этого множества. Сложность поведения организации (степень разнообразия ее поведения), а, следовательно, и сложность системы управления оценивались энтропией распределения выбранной меры по ее состояниям. Подобным образом оценивалась сложность управления любой рассматриваемой подсистемой организации в процессе направленного перебора вариантов объединения исполнительных элементов в блоки.

Построение системы управления этими блоками, выполненное аналогичным способом, приводило к выстраиванию иерархической структуры управления всей организацией.

При построении вариантов иерархических структур систем управления могут быть использованы различные критерии и ограничения на структуру. Если задать ограничение на число подчиненных элементов, то можно потребовать так сформировать подсистемы, чтобы работа по координации их взаимодействия была минимальной. Можно строить структуру, задавая ограничения на нагрузку по управлению подсистемой, т.е. на организованности подсистем. В этом случае критерием может быть минимальное число уровней или минимальное число подсистем. Такие ограничения можно делать различными в зависимости от уровня управления, исходя из того, что чем выше уровень, тем больше у управляющего побочных нагрузок, не связанных непосредственно с технологией организации. Одновременно с перечисленными выше ограничениями можно задавать ограничения, учитывающие технологический, юридический и другие типы несовместимости элементов в одной подсистеме.

Естественным завершением описанной разработки методики построения организационных структур управления явилось создание компьютерной системы организационного проектирования на базе ЭВМ «БЭСМ-6», включившей в себя:

- способы построения описания поведения системы в виде таблицы, включающей множество состояний и меры на них, получаемой на базе разнохарактерной исходной информации,

- серию алгоритмов построения иерархических структур,

- методы оценки устойчивости организационных структур управления по отношению к отклонениям в поведении системы.

Использование этого инструментария позволило выполнить ряд крупных практических проектов формирования организационных структур. Среди них – административно-производственная структура химического комбината с технологией непрерывного типа, организационная структура технической службы крупного автокомбината Главмосавтотранса, организационная структура управления строительным трестом Главленинградстроя. Система организационного проектирования была использована также в работах по совершенствованию управления службами тыла и транспорта Министерства обороны и совершенствованию управления территориальными узлами Министерства связи. В 1972 году группа сотрудников, возглавляемая Борисом Львовичем Овсиевичем, выделилась в самостоятельное научное подразделение, сначала – группу, потом – лабораторию математических моделей городского развития.

Вышедшая позднее (в 1979г.) в издательстве «Наука» монография Б.Л. Овсиевича «Модели формирования организационных структур» подвела итоги многолетней работы в этой области и положила начало широкому кругу публикаций (в том числе и монографий), посвященных приложениям математических моделей и методов в решении задач организационного проектирования. Результаты теоретических разработок лаборатории по организационным структурам, а также успехи их практического применения заложили новое направление в теории организационного управления, породили большое число последователей и открыли путь многим дальнейшим разработкам в области организационного проектирования.

В 1968 году в ЛО ЦЭМИ была организована лаборатория математических моделей массового обслуживания, руководителем которой был назначен Борис Герсонович Питтель.

В 1967 г., начиная с первых работ английского исследователя А.Дж. Вильсона, стал развиваться термодинамический или «энтропийный» подход к изучению пространственного взаимодействия в городских системах. Практически одновременно эта тематика начала развиваться и в СССР. Б.Г. Питтелем в 1967 г. была опубликована работа (Одна простейшая модель коллективного поведения // Проблемы передачи информации, 1967, т. 3. С. 37-52), в которой рассмотрена простейшая вероятностная модель коллективного поведения. Модель описывает перемещение населения в городе, возникающее вследствие стихийно происходящих обменов. Предполагается, что обмены происходят лишь из-за стремления уменьшить время поездок на работу. Исследуются асимптотические (при неограниченно возрастающем числе жителей) свойства финального распределения. Эта работа, а также последующие работы Б.Г. Питтеля (Статистический подход к задаче математического моделирования массового поведения в системах обслуживания (1970); Случайное размещение с ограничениями и принцип максимума взвешенной энтропии (ДАН СССР, 1972)), стали основой для развития тематики новой лаборатории. В них фактически предложен обобщенный принцип размещения, основанный на максимизации энтропии размещения. Рассмотрена проблема размещения групп претендентов по некоторому множеству состояний, причем предпочтения участников при выборе состояний не обязательно согласуются с ограничениями на емкость (мощность, пропускную способность и т.п.) состояний. Предложена модель поведения, в которой участники, размещенные случайным образом в соответствии с ограничениями, совершают попарные обмены своими состояниями, причем вероятность обмена тем выше, чем больше ситуация после обмена отвечает их предпочтениям. Показано, что такая последовательность обменов, направленная на повышение учета предпочтений, образует цепь Маркова, предельное состояние которой (при неограниченном росте числа участников) стремится к решению специальной задачи выпуклого программирования на максимизацию энтропии размещения, «взвешенной» относительно априорных предпочтений. При этом содержательная природа самих состояний и предпочтений при их выборе достаточно произвольны. Этот принцип лежит в основе множества моделей тяготения, успешно используемых до настоящего времени в градостроительном моделировании.

Важным этапом развития лаборатории стало создание модели формирования пассажиропотоков в городской транспортной сети, учитывающей рост затрат времени на передвижение при увеличении интенсивности потока, вызванный ограниченной пропускной способностью элементов сети. Результатом моделирования является равновесный поток, в котором все пассажиры двигаются по наилучшим для себя путям следования при сложившихся затратах. Такой «равновесный» подход оказался в дальнейшем полезным при разработках различных моделей систем обслуживания, когда «перегрузка» объектов системы ведет к появлению дополнительных затрат на обслуживание (Питтель Б.Г., Федоров В.П. Математическая модель прогноза пассажиропотоков в городской транспортной сети // Экономика и мат. методы. 1969; Федоров В.П. Математическая модель формирования пассажиропотоков // Изв. АН СССР. Техн. кибернетика. 1974.). Эти работы положили начало весьма продуктивной деятельности по созданию и применению класса транспортных моделей, главным создателем которых является В.П. Федоров.

В первой половине 70-х годов сотрудниками лаборатории было опубликовано много работ по разработке транспортных моделей. Разработан подход к совместному моделированию пассажирских и транспортных потоков, учитывающий их взаимовлияние при движении по улично-дорожной сети.

В дальнейшем тематика развивалась и к настоящему времени разработки в сфере транспортного и градостроительного моделирования, проводимые в лаборатории математического моделирования функционально-пространственного развития городов (зав. лабораторией Владимир Павлович Федоров), показали, что сочетание «энтропийного» и «равновесного» подходов является весьма плодотворным. Если рассматривать системы городской инфраструктуры, как своеобразные системы обслуживания, то модели тяготения достаточно удобны для моделирования механизмов выбора жителями города объектов этих систем, а при учете ограниченных возможностей этих объектов весьма успешно работают идеи равновесия (Федоров В.П. Формирование вариантов развития городских транспортных сетей: разработка метода // Транспорт РФ. СПб: Т-Пресса. 2012. №3-4).

Вычислительная математика и математическое моделирование. В 1963 году Леонард Амаякович Оганесян (1925-2013), один из руководителей вычислительной тематики в ВЦ ЛОМИ, опубликовал статью «Численный расчет плит» (Оганесян Л.А. Численный расчет плит. Сб. «Решение инженерных задач на электронно-вычислительных машинах», ЦБТИ, ЛСНХ, 1963. С. 85-97). Эта статья стала первой математической работой, в которой были заложены основы вариационно-разностного метода решения краевых задач для эллиптических уравнений. За рубежом вариационно-разностный метод получил название метода конечных элементов (МКЭ).

Начиная с 1963 года, МКЭ стал основным направлением исследований лаборатории численных методов ВЦ ЛОМИ, руководимой Л.А.Оганесяном. Эта лаборатория и тематика исследований сохранялись и после реорганизации ВЦ ЛОМИ в ЛО ЦЭМИ. Идея получения сеточных уравнений путем минимизации квадратичного функционала была предложена Р.Курантом (1943). Он показал, что кусочно-линейные базисные функции в методе Ритца приводят к стандартной пятиточечной схеме для оператора Лапласа. Однако эта идея не была воспринята.

В упомянутой работе Л.А.Оганесяна был получен первый результат по сходимости МКЭ. Для задачи Неймана для уравнения Пуассона в прямоугольнике получена оценка скорости сходимости МКЭ на основе кусочно-линейных функций. Вариационный метод получения сеточных уравнений (схем МКЭ) позволил свести получение оценок скорости сходимости к вопросу об аппроксимации функций из пространств С.Л. Соболева кусочно-линейными функциями. В дальнейшем этот подход был обобщен на многие классы кусочно-полиномиальных функций.

В 1973-1974 гг. была издана на ротапринте монография Л.А. Оганесяна, В.Я. Ривкинда и Л.А. Руховца «Вариационно-разностные методы решения эллиптических уравнений» (Сб. «Дифференциальные уравнения и их применение», Вильнюс: Пяргале, в. 5, 1973. 388 с.; в. 8, 1974. 319 с.), в которой были отражены результаты исследований лаборатории численных методов по МКЭ за предшествующий период. Это была первая математическая монография по МКЭ в нашей стране и одна из первых в мире. В 1979 году Л.А. Оганесяном и Л.А. Руховцом была издана меньшая по объему, но содержащая много новых результатов монография по МКЭ с тем же названием.

Остановимся на основных результатах в области МКЭ, полученных сотрудниками лаборатории численных методов. В работе Л.А. Оганесяна и Ю.А. Гусмана (ЖВМ и МФ, 1965) для вырождающегося эллиптического уравнения второго порядка были построены схемы МКЭ, получены оценки скорости сходимости, оценена обусловленность матриц схем МКЭ. Для получения оптимальной по точности скорости сходимости метода в этой работе использовалось сгущение сетки, основанное на замене переменных. Эта работа оказалась очень важной в методическом отношении.

В работах Л.А. Оганесяна ( 1966, 1971) и Л.А. Оганесяна и Л.А. Руховца (1968,1969) для линейных эллиптических уравнений второго порядка с переменными коэффициентами в областях с гладкой и кусочно-гладкой границей построены и исследованы схемы МКЭ на нерегулярной сетке на основе кусочно-линейных восполнений. Для первой и третьей краевых задач в областях с гладкой границей получены оценки скоростей сходимости в энергетической норме.

Наряду с областями с гладкими границами, рассмотрены вопросы применения МКЭ для областей с кусочно-гладкими границами. Как известно, наличие угловых точек у границы области, а также точек «стыка» первой и третьей краевых задач, может повлечь несуммируемость с квадратом вторых производных решений в окрестности этих точек. Для таких задач предложен МКЭ в новых переменных, переход к которым эквивалентен сгущению сетки в окрестностях угловых точек. Для так построенных схем МКЭ на основе кусочно-линейных (в новых переменных) функций получены оценки скорости сходимости). Л.А. Оганесяном был поставлен вопрос о точности полученных оценок скорости сходимости схем МКЭ. На основе понятия n-поперечника по А.Н. Колмогорову было показано, что оценки скорости сходимости в работах сотрудников лаборатории точны по порядку. Этот подход использовался во всех работах Л.А. Оганесяна и его учеников как критерий качества полученных оценок скорости сходимости. Большой цикл работ лаборатории был посвящен созданию оптимальных методов решения систем сеточных уравнений МКЭ. В основном, это работы Г.П. Астраханцева, который за эти результаты много лет спустя, в 2003 году, был удостоен Государственной премии вместе с академиком РАН Н.С. Бахваловым, профессором Р.П. Федоренко и чл.-корр. РАН В.В. Шайдуровым. В период 1970-1975 гг. сотрудниками лаборатории было защищено пять кандидатских диссертаций (С.В. Сивашинский, Л.А. Руховец, Г.П. Астраханцев, Л.Т. Позняк и М.Е. Дмитренко), защиты которых проходили в ЛОМИ и СПб ГУ.

Исследования лаборатории по МКЭ получили широкую известность как в нашей стране, так и за рубежом. В настоящее время на базе вычислительных методов, созданных в лаборатории, развивается направление математического моделирования водных экосистем для решения эколого-экономических задач сохранения водных ресурсов больших стратифицированных озер, таких как Ладожское и Онежское озера. В этих исследованиях наряду с Г.П. Астраханцевым и Л.А. Руховцом принимает участие один из пионеров создания моделей водных экосистем В.В. Меншуткин, получивший в 1971 году Государственную премию СССР за одну из первых в мире подобных моделей.

В состав ЛО ЦЭМИ входила созданная еще в ВЦ ЛОМИ лаборатория системного программирования. Следует отметить, что реорганизация ВЦ ЛОМИ в ЛО ЦЭМИ сохранила за коллективом выполнение функций вычислительного центра для учреждений АН СССР в Ленинграде и для ряда крупных промышленных предприятий. В этой связи часть сотрудников лаборатории занималась организацией процесса доступа научных сотрудников к работе на ЭВМ (электронно-вычислительных машинах). Так в то время назывались компьютеры. Заведующим этой лабораторией был Игорь Васильевич Клокачев (1931-2013).

В этой лаборатории одно из важнейших направлений исследований было посвящено созданию программных систем. К числу самых первых работ, начатых еще в составе ВЦ ЛОМИ, были прорабы для решения задач линейной алгебры. Эти работы представляли собой реализацию идей Л.В. Канторовича по крупноблочному программированию. В этой работе участвовали О.К. Даугавет, И.П. Макаренко и Е.Ф. Озерова. В дальнейшем сотрудники лаборатории принимали участие в создании третьего в стране транслятора с языка Алгол-60 (вместе с сотрудниками ВЦ АН СССР). Затем последовательно были созданы трансляторы с языков Симула, Алеф, Алмет, а также были реализованы трансляции с фрагментов языка Алгол-68. В начале 70-хгодов была создана диалоговая система для решения задач математической физики на базе созданного в лаборатории численных методов пакета прикладных программ для решения краевых задач для эллиптических уравнений. В этих работах принимали участие О.К. Даугавет, И.В. Клокачев, В.Б. Коваль, И.П. Макаренко, В.А. Тузов и В.В. Чернюгов. Одним из заметных фактов сотрудничества с ЦЭМИ АН СССР стало создание программного обеспечения (ПО) канала связи двух ЭВМ: Урала 14 в ЦЭМИ в Москве и БЭСМ-6 в ЛО ЦЭМИ в Ленинграде. Это имело теоретическое (для создания всемирных глобальных информационных сетей) и практическое значение. В ходе этого мероприятия разрабатывались общие принципы и организация ПО узла связи системы передачи информации, был предложен специальный язык для связи ПО с виртуальным устройством ввода-вывода (интефейс). Со стороны ЛО ЦЭМИ в этом участвовали О.К. Даугавет, И.В. Клокачев и Ю.Д. Пикин.

Значительное внимание уделялось в лаборатории и чисто теоретическим исследованиям: разработке формального представления программ в виде операторных граф-схем, которые можно преобразовывать и минимизировать (Тузов В.А); работам по семантическому анализу алгоритмов и данных. Следует отметить и научно-организационную работу лаборатории. Так, О.К. Даугавет принимала участие в рабочей группе при Президиуме АН СССР по стандартному программному обеспечению, занимавшейся комплектацией процедур на языке Алгол-60. Нельзя не отметить работу организованного лабораторией программистского семинара в Ленинграде, который функционировал с 1964 года более 30 лет. Он начинался как учебный, однако быстро преобразовался в научный, вокруг которого группировались ленинградские программисты академических институтов, учебных заведений, гуманитарных и производственных учреждений. С докладами выступали наряду с постоянными участниками семинара и известные ученые из многих городов страны (Москвы, Новосибирска, Дубны, Таллина, Минска). За 30 лет существования семинара было прочтено примерно 900 докладов с которыми выступили около 800 докладчиков. Семинар несомненно сыграл положительную роль в развитии программирования в стране.

Как уже упоминалось, значительной была роль лаборатории системного программирования в организации вычислительного процесса в коллективе и на первых порах даже в обучении сотрудников языкам программирования. Здесь уместно отметить вклад в организацию «пропуска» задач и консультирование сотрудников различных учреждений (пользователей наших ЭВМ) сотрудников лаборатории И.П. Макаренко и Е.Ф. Озеровой.

Еще в ВЦ ЛОМИ была создана лаборатория кибернетики, в рамках которой сложилась постепенно получившая широкую известность одна из отечественных школ по теории автоматов и асинхронных процессов в вычислительных системах. Создателем этой школы стал профессор Виктор Ильич Варшавский (1934-2005). В.И. Варшавский внес большой вклад в становление в стране кибернетики и искусственного интеллекта, таких направлений исследований как логическое проектирование, архитектура систем, проектирование асинхронных устройств, нейронные сети и нечеткая логика, построение надежных вычислительных устройств. Большую роль в будущих исследованиях в области искусственного интеллекта сыграла его монография «Коллективное поведение автоматов» (Москва: Наука. 1973). В лаборатории кибернетики было защищено не менее пятнадцати кандидатских диссертаций, а всего под руководством В.И. Варшавского было защищено более двадцати пяти диссертаций.

Следует отметить, что в ЛО ЦЭМИ не только сохранилась тематика исследований, сложившаяся в ВЦ ЛОМИ, но она продолжала развиваться. Это было связано как с сохранением за коллективом функций вычислительного центра для ряда институтов АН СССР в Ленинграде, так и с толерантным отношением руководства ЦЭМИ к своему филиалу.

Разработка вычислительной техники. В рамках ВЦ ЛОМИ по инициативе Л.В. Канторовича была создана группа инженеров, нацеленная на разработку электронной клавишной вычислительной техники, которая могла бы заменить распространенные в то время (конец 50-х годов) ненадежные электромеханические вычислительные устройства. В рамках ЛО ЦЭМИ работа группы продолжалась. К концу 1965 года комплекс базовых исследований по разработке клавишной вычислительной техники был, в основном, завершен. В этой ситуации вполне естественной была мысль о переходе к разработке машин с программным управлением. Опыт разработки клавишной вычислительной техники не прошел даром, и с первых шагов усилия группы Владимира Борисовича Мараховского (1930-2012) были направлены на разработку малогабаритной (желательно, настольной) программно-управляемой машины индивидуального пользования. Тем более, что в СССР к тому времени уже появился некоторый опыт создания подобных машин: готовилась к серийному выпуску ЭВМ «Мир» (Машина для Инженерных Расчетов), разработанная в Институте кибернетики АН УССР.

Пожалуй, главным ограничителем выбора возможного подхода к проектированию такого рода машин являлись малый информационный объем имевшихся тогда запоминающих устройств и высокая стоимость хранения в них одного бита информации. При этом стоимость хранения бита информации в постоянном запоминающем устройстве была существенно (более, чем на порядок) ниже стоимости хранения бита в оперативной памяти. В этих условиях принципиальным был выбор подхода к организации вычислений на такой машине: плотность кодирования программы и данных должна быть максимальной при сравнительно невысоких требованиях к скорости арифметических операций (50 - 100 умножений в секунду). Фактически на проектировании машин со столь "ничтожными", по современным представлениям, возможностями началась отработка основных принципов построения современных персональных компьютеров.

Было решено, что новая машина должна иметь встроенный язык программирования достаточно высокого уровня с возможностью правки программ непосредственно в процессе вычислений, и все последующие исследования группы были нацелены на определение методов построения таких ЭВМ. К концу 1967 г. сложились основные архитектурные и программно-аппаратные подходы к построению машин этого класса. В 1969 году группа инженеров, руководимая В.Б. Мараховским, была преобразована в лабораторию технических средств первичной обработки информации. Сотрудники этой лаборатории (Е.А. Каневский, Г.В. Лезин и др.) принимали активное участие в создании целой серии настольных программно-управляемых машин. Так, при их участии были разработаны входной язык и математическая структура машин «Искра-124», «Искра-125» и «Искра-1256», которые явились одними из первых отечественных настольных машин с программным управлением. В течение ряда лет эти машины выпускались на Курском заводе «Счетмаш» (впоследствии ПО «Счетмаш»). Кроме того, сотрудники лаборатории участвовали в исследованиях по развитию предложенных ранее архитектурных решений в области настольной вычислительной техники и технологии проектирования встроенного программного обеспечения таких машин. В процессе этих исследований, выполнявшихся по заказу Госплана СССР, был разработан макет первой отечественной персональной ЭВМ (проект «Искра-126», главный конструктор В.Е. Кузнецов), послужившей основой для создания широко известной в начале 80-х годов ЭВМ «Искра-226». Фактически это был один из первых в нашей стране и один из первых в мире прототипов современных персональных компьютеров. К сожалению, ввиду отсутствия в стране отвечающей мировому уровню элементной базы, эти работы были свернуты. Следует отметить, что часть сотрудников лаборатории, существовавшей в рамках ЛО ЦЭМИ, Г.В. Лезин (руководитель группы), Е.А. Каневский, Е.В. Клименко и Е.Ф. Силина в настоящее время успешно занимаются разработкой проблем семантического анализа текстов социально-экономической направленности на естественном языке, в данном конкретном случае на русском языке, и созданием соответствующего программного обеспечения. Создаваемое ими программное обеспечение является вполне конкурентоспособным. Так, в частности, результаты анализа коллекции текстов общим объемом более 1 млн. слов русского языка в ноябре 2011 г были представлены на рассмотрение общесоюзного Форума, посвященного оценкам современных методов и отечественных систем синтаксического анализа русских предложений. Созданный в нашем институте семантико-синтаксический анализатор текста на этом конкурсе занял почетное 4-е место, пропустив вперед известную программу «Этап-3» и системы, созданные известными фирмами «Yandex» и «ABBYY».

Эксплуатация вычислительной техники. В ЛО ЦЭМИ в 1971 году была введена в эксплуатацию ЭВМ БЭСМ-6, по тем временам считавшаяся весьма производительной. До ввода в строй этой ЭВМ в ЛО ЦЭМИ еще эксплуатировались ЭВМ БЭСМ-3 и Минск. По этой причине в ЛО ЦЭМИ работал достаточно многочисленный отдел инженеров и механиков, занимавшихся обслуживанием, ремонтом и даже усовершенствованием вычислительной техники. Заведовал отделом вычислительной техники к.т.н. Евгений Иванович Басков (1930 – 2004). Он занимался не только организацией работы вычислительной техники, но и обеспечивал работу системных программ передового, по тем временам, в городе и даже в стране вычислительного центра коллективного пользования, получавшего одним из первых самую новую вычислительную технику и обслуживавшего многочисленных пользователей ленинградских научных и промышленных организаций. Под руководством и при непосредственном участии Е.И. Баскова в вычислительном центре велись работы, используемые во многих вычислительных центрах страны. К таким работам относятся соединение разнотипных вычислительных машин в городе и разных городах в единый комплекс, создание терминальной сети на базе различных, в том числе уникальных, терминальных устройств, усовершенствование системного программного обеспечения и тестовых программ для проверки работы оборудования.

Е.И. Басков принимал участие в работе игравших в то время большую роль ассоциациях пользователей вычислительных машин определенного типа. В коллективе СПб ЭМИ Е.И. Басков работал с 1957 по 2004 годы. Он является одним из создателей этого коллектива, неоднократно избирался членом ученого совета института, был заведующим лабораторией.

Важную роль в обслуживании ЭВМ играл Герман Андрианович Козлов (1931-2001), руководивший инженерами, обслуживавшими БЭСМ-6. Он окончил Политехнический институт и курсы инженеров на математико-механическом факультете СПбГУ. Он был не только высоко квалицированным инженером, но и математиком, специализировавшимся в области теории вероятностей. Г.А.Козлов защитил диссертацию на соискание ученой степени к.ф.-м.н. в ЛОМИ по тематике работы датчиков случайных чисел на ЭВМ.

Заключение. Подводя итоги десятилетия работы коллектива в составе ЦЭМИ вполне можно оценить его как весьма успешное: в этот период сложились и получили развитие три признанных в стране и за рубежом научные школы. Впрочем, результаты научных исследований и по другим направлениям были на высоком соответствующем времени уровне. Работы ЛО ЦЭМИ получили высокую оценку и в самом ЦЭМИ.

После включения коллектива в состав ИСЭП’а связь с ЦЭМИ, в основном, ограничивалась личными контактами сотрудников ЛО ЦЭМИ, составивших математические подразделения ИСЭП’а, с сотрудниками ЦЭМИ. Следует отметить важную роль в воссоздании ЛО ЦЭМИ в 1990 году уже в качестве самостоятельного института академика С.С. Шаталина, в то время академика-секретаря Отделения экономики. С момента создания СПб ЭМИ РАН сотрудничество с ЦЭМИ, нашим «старшим братом», обрело второе дыхание. Отмечу, например, то, что пять последних конференций проводились при активном участии ЦЭМИ – председателем Программного комитета конференций являлся академик В.Л. Макаров, а с пленарными докладами выступали наряду с В.Л. Макаровым, академик В.М. Полтерович, чл.-корр. Г.Б. Клейнер и другие сотрудники ЦЭМИ.

В подготовке этих записок принимали участие И.Н. Боголюбов, О. К. Даугавет, Г.В. Лезин, В.П. Федоров, В.В. Чернюгов и Е.Б. Яновская.

Ten years as the Department of the Central Institute
for Economics and Mathematics

L.A. Rukhovets

(Institute for Economics and Mathematics at Saint-Petersburg,
Russian Academy of Sciences)

In 1965, the Computing Centre of the Leningrad Branch of the Mathematical Institute, USSR Academy of Sciences, was transformed into the Leningrad Department of CEMI, USSR Academy of Sciences. During ten years Leningrad Department of CEMI belonged to CEMI. The basic research areas were: theoretical economics (including game and decision theory); mathematical modeling in urban regional economics; information technologies in socio-economic research and humanities; theory and methods of modeling and forecasting the response of the environment under the impact of the economic activities. In this period was obtained a number of results that have received wide acclaim.